В последних исследованиях бельгийских медиков выявлена связь между преждевременным укорачиванием концевых отделов хромосом и способностью организма переносить тяжёлые физические нагрузки и голодание. Чем дольше эти участки хромосом остаются в размерах, близких к первоначальным, тем дольше живёт обладатель таких хромосом.
Хромосомы несут генетическую информацию в клетках человека. При этом защита хромосом осуществляется посредством теломер — концевых участков. Одной из причин старения клеток человеческого организма считают деградацию теломер. В период взросления теломеры укорачиваются примерно в два раза по отношению к своей первоначальной длине, а к пожилому возрасту — сокращаются уже четыре раза. Следовательно, от скорости деградации концевых участков хромосом зависит долголетие человека.
Новые исследования вносят ясность в способы регуляции транскрипции генетического кода, связанные с концевыми отделами человеческих хромосом. В эксперименте доказано влияние на транскрипцию такого фактора, как активность пары белков — AMPK и PGC-1α;. В первой части эксперимента методом in silico исследовали доступные последовательности теломер на наличие факторов транскрипции. Второй этап исследования включал серию опытов с группой спортсменов-велосипедистов, участвовавших в эксперименте добровольно. Проводились также заборы биологического материала из их скелетных мышц.
Во время скрининга теломерных последовательностей был выявлен протеин PGC-1α, взаимодействующий концевыми отделами хромосом на участке транскрипции молекулы TERRA. Эта молекула обеспечивает сохранность теломер. Кроме того, протеин PGC-1α; регулирует обмен энергии на клеточном уровне. При этом энергетический обмен запускается белком PGC-1α; в результате физических нагрузок и снижения калорийности поступающей в организм пищи.
Серия экспериментов с велосипедистами имела своей целью определить роль белка PGC-1α; в клеточном обмене энергии. Этот белок регулирует транскрипцию TERRA. При этом активность протеина PGC-1α; напрямую связана с энзимом AMPK, который производится клеткой в результате действия определённых стимулов. Для проверки теории медикам понадобилась серия опытов на добровольцах. Опыты были связаны с действием на организм физических нагрузок.
Для участия в эксперименте были отобраны десять здоровых спортсменов, которые затем провели сорокапятиминутное занятие на велотренажёрах. Добровольные подопытные были разделены на две группы по пять человек по принципу степени физической нагрузки. Это было сделано для получения минимум двух различных уровней активации энзима AMPK. Велосипедисты перовой группы имели VO2 max в 50%, во второй группе этот параметр соответствовал 75%. Показатель VO2 max позволяет оценить способность тканей организма к усвоению кислорода. У обеих групп спортсменов провели забор биоптата из скелетных мышц перед физическими нагрузками на тренажёре и после них. По результатам гистохимических исследований доказано, что после упражнений на выносливость разгоняется энергетический обмен в клетках. Так, через два часа и тридцать минут после тренировки у велосипедистов второй группы в десятки раз повысилась активность маркеров протеина PGC-1α, а связанная с этим белком транскрипция молекулы TERRA — на несколько десятков процентных долей.
Действие мужских гормонов на теломеры
Учёные из Бразилии и Америки выявили связь между мужскими половыми гормонами и деградацией теломер. Так, синтетическая молекула даназол, идентичная мужским гормонам, увеличивает количество энзима теломеразы. В исследовании 27 больных, страдающих апластической анемией, употребляющих даназол, было установлено удлинение теломер. Увеличение концевых участков хромосом произошло более чем на 380 пар оснований у каждого больного. Даже гемоглобин в плазме крови после такого лечения стал выше и практически пришёл в норму.
Автор этого исследования, профессор Каладо, заявляет, что удлинение теломер произошло примерно за два года. При том, что у взрослых клинически здоровых людей длина теломер составляет семь — девять базовых пар, а деградация теломер происходит на 50…60 базовых пар за год, такое удлинение теломер для людей с недостаточностью теломеразы является революцией. Ведь для них обычным является укорочение концевых участков хромосом на несколько сотен пар оснований в течение года. Терапия даназолом может значительно увеличить продолжительность жизни таких пациентов.
Однако у гормональной терапии есть значительные недостатки. У мужчин искусственное внесение в организм больших доз синтетических гормонов может вызвать атрофию тестикулов, а женщин — появление маскулинных признаков. Помимо этого гормон даназол вызывает токсические изменения в паренхиме печени.
Когда риск от применения препарата перекрывается его положительным действием на организм, то его следует заменять на аналоги, а не отменять. Поэтому в опытах уже используют препараты со стероидом нандролоном, которые имеет меньше отрицательных эффектов, чем тот же даназол.
К чему пришли учёные
А выводы очень просты. Недостаток двигательной активности увеличивает риск ранней смерти. Быстрее ускоряет старение только употребление табака.
Исследования шведских медиков доказало важность усвоения кислорода тканями. Чем лучше ткани поглощают и используют кислород, тем больше продолжительность жизни. Однако норвежские, американские и австралийские медики считают, что умеренных нагрузок более чем достаточно. В противовес гиподинамии (недостатку движения) даже небольшая физическая активность повышает шансы дожить до столетнего юбилея.
Умеренными считаются такие физические нагрузки, как спортивная ходьба с ограничением скорости до 3 миль в час (около 5 км/ч) или спокойная велосипедная прогулка (не быстрее 16 км/ч). Главное, чтобы длительность занятий превышала хотя бы один час. Офисным работникам рекомендованы ежедневные физические нагрузки по полтора часа в умеренном темпе. Если нет времени на длительную активность, то её можно разделить на два или три этапа. Допустим, с утра бег трусцой, а вечером поездка на велосипеде по парку.
Установлено, что продолжительность жизни человека почти на 40% зависит от него самого, генетическая предрасположенность имеет около 20% влияния, а экологическая обстановка — только четверть. В наших силах сделать свою жизнь максимальной, полной и здоровой.
